5 分钟，快速入门 Python JWT 接口认证

1. 前言

为了反爬或限流节流，后端编写接口时，大部分 API 都会进行权限认证，只有认证通过，即：数据正常及未过期才会返回数据，否则直接报错

本篇文章以 Django 为例，聊聊后端 JWT 接口认证的操作流程

2. JWT 介绍
JWT 全称为 JSON Web Token，是目前主流的跨域认证解决方案

数据结构由 3 部分组成，中间由「 . 」分割开

它们分别是：

Header 头部
Payload 负载
Signature 签名

JWT 数据的格式

组成方式：头部.负载.签名

Header.Payload.Signature

其中

Header 用于设置签名算法及令牌类型，默认签名算法为「 HS256 」，令牌类型可以设置为「 JWT 」

Payload 用于设置需要传递的数据，包含：iss 签发人、exp 过期时间、iat 签发时间等

Signature 用于对 Header 和 Payload 进行签名，默认使用的签名算法为 Header 中指定的算法

# JWT 数据组成
# Header. Payload. Signature
# Header：{ "alg": "HS256","typ": "JWT"}
# Payload：iss、exp、iat等
# Signature：签名
Signature = HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

PS：base64UrlEncode 相比 Base64 算法，会将结果中的「 = 」省略、「 + 」替换成「 - 」、「 / 」替换成「 _ 」

3. 实战一下
首先，在虚拟环境中安装 JWT 依赖包

# 安装jwt依赖包
pip3 install pyjwt

然后，定义一个方法用于生成 JWT Token

需要注意的是，生成 JWT Token 时需要指定过期时间、加密方式等

import time
import jwt
from django.conf import settings

def generate_jwt_token(user):
    """
    生成一个JWT Token
    :param user:
    :return:
    """
    # 设置token的过期时间戳
    # 比如：设置7天过期
    timestamp = int(time.time()) + 60 * 60 * 24 * 7

    # 加密生成Token
    # 加密方式：HS256
    return jwt.encode({"userid": user.pk, "exp": timestamp}, settings.SECRET_KEY,'HS256')

接着，编写一个认证类

该类继承于「 BaseAuthentication 」基类，重写内部函数「 authenticate() 」，对请求参数进行 JWT 解密，并进行数据库查询，只有认证通过才返回数据，否则抛出异常

import time

import jwt
from django.conf import settings
from django.contrib.auth import get_user_model
from rest_framework import exceptions
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication, get_authorization_header

User = get_user_model()

class JWTAuthentication(BaseAuthentication):
    """自定义认证类"""

    keyword = 'jwt'
    model = None

    def get_model(self):
        if self.model is not None:
            return self.model
        from rest_framework.authtoken.models import Token
        return Token

    """
    A custom token model may be used, but must have the following properties.

    * key -- The string identifying the token
    * user -- The user to which the token belongs
    """

    def authenticate(self, request):
        auth = get_authorization_header(request).split()

        if not auth or auth[0].lower() != self.keyword.lower().encode():
            return None

        if len(auth) !=2:
            raise exceptions.AuthenticationFailed("认证异常！")

        # jwt解码
        try:
            jwt_token = auth[1]
            jwt_info = jwt.decode(jwt_token, settings.SECRET_KEY,'HS256')

            # 获取userid
            userid = jwt_info.get("userid")

            # 查询用户是否存在
            try:
                user = User.objects.get(pk=userid)
                return user, jwt_token
            except Exception:
                raise exceptions.AuthenticationFailed("用户不存在")
        except jwt.ExpiredSignatureError:
            raise exceptions.AuthenticationFailed("抱歉，该token已过期！")

最后，在视图集 ViewSet 中，只需要在属性「 authentication_classes 」中指定认证列表即可

from rest_framework import viewsets
from .models import *
from .serializers import *
from .authentications import *

class GoodsViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    # 所有商品数据
    queryset = Goods.objects.all()

    # 序列化
    serializer_class = GoodsSerializer

    # JWT授权
    authentication_classes = [JWTAuthentication]

4. 最后
在实际项目中，一般在登录的时候生成 JWT Token，后续接口中只需要在请求头中设置 JWT Token 即可正常返回数据

import requests

url = "***.***.****"

payload={}
headers = {
  'AUTHORIZATION': 'jwt eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJ1c2VyaWQiOiJVTmJCRTJTRlNndm5DU0c3amdQZGJVIiwiZXhwIjoxNjI2MDk5NDA5fQ.cxXsRulEWWQotNpb7XwlZbISrrpb7rSRCjkLsyb8WDM'
}

response = requests.request("GET", url, headers=headers, data=payload)
print(response.text)

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JWT 数据的格式

组成方式：头部.负载.签名